En effet, le coefficient de transfert thermique admissible U des fenêtres, à la fois maintenant et il y a plusieurs années, est et était presque dix fois pire par rapport à l'isolation requise des murs et des toits. Selon le règlement sur les conditions techniques à remplir par les bâtiments et leur emplacement, en vigueur jusqu'en 2008, le coefficient de transfert de chaleur admissible pour les fenêtres était U = 2,6 (W / (m2K)), et pour les murs extérieurs et le toit - 0,3 . Cette relation est similaire dans la construction économe en énergie: les valeurs correspondantes de ce coefficient sont U = 1,0 pour les fenêtres et 0,1 pour les murs, donc à première vue, il semble que l'augmentation de la surface de la fenêtre sur le minimum normatif , soit 0,125 m2 de verre pour 1 m2 de surface de plancher, doit être très défavorable pour des raisons énergétiques. Cependant, à y regarder de plus près, la question n'est pas si évidente. La quantité de chaleur du soleil Les fenêtres sont conçues pour fournir la lumière du jour aux pièces, et comme le rayonnement visible du soleil est accompagné d'un rayonnement thermique, il doit contribuer au bilan énergétique du bâtiment . Cependant, l'impact des gains solaires sur les factures de chauffage pour le chauffage domestique est - pour certaines raisons - largement sous-estimé.
Voyons donc combien de chaleur peut être gagnée grâce aux fenêtres en Pologne, en fonction de l'angle de leur inclinaison par rapport à l'horizontale et de leur emplacement par rapport aux directions du monde. À cette fin, nous utiliserons les données de la norme PN-B-02025-2001 Calcul de la demande saisonnière de chaleur pour le chauffage des bâtiments résidentiels et des logements collectifs. Cette norme n'est plus applicable, mais les données climatiques qu'elle contient pour différentes régions de Pologne peuvent être considérées comme fiables.
Le temps d'exposition aux différentes parties du monde change - évidemment - avec les saisons de l'année. Cela vaut également pour l'angle des rayons du soleil (voir insolation dans la maison: été , automne et hiver ).
A la poursuite du soleil, une cabane à pattes d'oie avec la possibilité de tourner selon les souhaits des habitants serait la meilleure solution. Des tentatives pour créer un tel modèle de résidence humaine ont été faites à plusieurs reprises; certains d'entre eux ont même été réalisés. Cependant, ils n'ont probablement pas eu beaucoup de succès, car jusqu'à présent, la grande majorité des investisseurs restent avec la forme traditionnelle du bâtiment et sa connexion permanente au sol.
Cependant, ne vous inquiétez pas à ce sujet. L'analyse réalisée pour Varsovie et ses environs ( tableau 1 ) montre que les gains de chaleur par les fenêtres sont gros. Et cela est également vrai lorsque les fenêtres font face non seulement au sud, à l'est ou à l'ouest, mais aussi - ce qui peut être surprenant - lorsqu'elles font face au nord . Les gains de chaleur du côté nord atteignent plus de 40% de ceux du côté sud, ce qui mine clairement la thèse selon laquelle les fenêtres sur le mur nord et la pente du toit doivent être évitées comme le feu.
Les différences en pourcentage des gains de chaleur pour les fenêtres inclinées de différentes manières par rapport à la verticale et faisant face à différentes directions du monde sont présentées dans le tableau 2 , en supposant 100% pour la fenêtre de toit «la plus chaude», orientée au sud et située sur une pente à un angle de 45 °.
Encore une explication. On suppose que la saison de chauffage pour Varsovie dure des cinq derniers jours de septembre à la fin des cinq premiers jours de mai. Dans nos calculs, en raison du réchauffement climatique, et plus précisément pour simplifier les calculs, nous avons supposé qu'il dure d' octobre à avril , soit sept mois.
La Pologne n'étant pas Varsovie, nous avons également déterminé les gains de chaleur pendant la saison de chauffage pour les villes représentant les régions les plus chaudes, les plus froides et les plus hivernales de Pologne. Comme le montre le tableau 3, dans toutes ces villes, les gains de chaleur par les fenêtres sont encore plus importants que dans le centre de Varsovie. Quels arbres
L'énergie solaire présentée ne pouvait passer par les fenêtres à l'intérieur de la maison que si les vitres étaient 100% transparentes à la lumière. Bien sûr que non. Selon le type de verre, une partie est réfléchie. La quantité d'énergie solaire transmise à travers les vitres dépend du coefficient de transmission du rayonnement solaire, noté g ou TR ( tableau 4 ). Combien de chaleur des fenêtres Ayant toutes ces données, essayons de vérifier l'importance des gains de chaleur par les fenêtres dans la demande de chaleur globale pour son chauffage - sur l'exemple d' une maison à un étage avec un grenier utilisable située près de Varsovie
d'une superficie de 200 m2.
Nous supposerons que les vitres de cette maison ont une superficie de 0,125 × 200 = 25 m2, dont le rez-de-chaussée fait 13 m2 et le grenier est de 12 m2.
Ensuite, nous ne traiterons que des fenêtres de toit. Supposons que le toit de cette maison a un toit à pignon et que ses pentes sont inclinées vers l'horizontale à un angle de 45 ° et dirigées vers le sud et le nord (sur la base des données du tableau 1, il est facile de prouver que le résultat de nos calculs ultérieurs serait similaire si les pentes du toit étaient orientées vers est et ouest). Supposons enfin, contrairement à la logique énergétique, que le nombre de fenêtres sur les deux pentes du toit soit le même, et qu'elles soient elles-mêmes équipées d'un double vitrage ordinaire (coefficient g = 0,75).
La somme des gains de chaleur solaire à travers les fenêtres de toit pendant la saison de chauffage sera:
(381 × 6 + 162 × 6) × 0,75 = 2443,5 kWh.
Si la maison n'était construite que conformément à la réglementation, elle aurait besoin d'environ 135 kWh / m2 / an pour le chauffage. Cela signifie que sa demande totale de chaleur serait de:
135 × 200 = 27 000 kWh.
La part des gains solaires à travers les seules fenêtres de toit serait donc d'environ 9%.
Cependant, si notre maison d'exemple était construite selon les normes des bâtiments basse consommation , elle n'aurait besoin que de 30 kWh / m2 / an pour le chauffage, donc sa demande annuelle d'énergie pour le chauffage serait seulement:
30 × 200 = 6000 kWh.
Cependant, les gains solaires dans une telle maison seraient légèrement inférieurs à ceux d'avant, car il faut supposer que les fenêtres de celle-ci seraient équipées de triple vitrage, dont deux auraient des revêtements à faible émission. De telles fenêtres pourraient donc fournir de la chaleur à partir de l'énergie solaire à hauteur de:
(381 × 6 + 162 × 6) × 0,5 = 1629 kWh.
Dans le bilan global de la demande de chaleur dans une telle maison, sa part serait supérieure à 27%! Et pourtant il ne faut pas oublier que dans cette maison il y a encore des fenêtres verticales, à travers lesquelles les gains solaires sont légèrement inférieurs à ceux des fenêtres de toit, mais elles se réchauffent aussi.
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Comme vous pouvez le voir, les gains thermiques à travers les fenêtres de toit ne sont pas à négliger, d'autant plus qu'elles chauffent un volume plus petit que celles du rez-de-chaussée. Il convient également de savoir que plus le verre est mauvais en termes de chaleur, plus nous pouvons obtenir de chaleur à travers les fenêtres. En revanche, la chaleur s'échappe plus vite à travers eux qu'à travers les murs; par conséquent, ils devraient avoir la meilleure isolation thermique. Comment le concilier? Quelle peut être la perte de chaleur par les fenêtres? Comment les limiter? Ou vaut-il mieux renoncer aux gains de chaleur «fenêtre» au profit de la réduction des pertes? Après tout, avec quels types de verre le bilan des pertes et profits est-il le plus favorable?
Vous trouverez la réponse à toutes ces questions dans l'article:
Bilan des gains et des pertes de chaleur
